计量要求中标准差的导出与验证

尹红波 赵莹 王长权

摘 要：按照ISO10012∶2003测量管理体系总要求：“测量管理体系应确保满足规定的计量要求”。企业就必须掌握计量要求是从产品和生产要求里导出来的，是从技术标准、规范及顾客的要求中导出来的。也就是说计量要求取决于对被测量的产品和生产过程的技术规定。产品和生产过程的技术规定包括：检验产品是否符合顾客要求的技术规范，生产过程控制中的监控要求，安全、环保、贸易等技术指标的要求，下面就介绍几种计量要求的导出方法。

关键词：计量要求 技术规范 导出

中图分类号：F203 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0171-02

目前很多企业都是在测量设备和测量过程实现后建立了ISO10012∶2003《测量管理体系-测量设备和测量过程的要求》，虽然计量确认与测量过程都得到有效管理与控制，但是如何证明测量过程满足规定的计量要求、且得到有效验证呢？要从以下3个步骤进行：首先按标准要求从顾客、组织和法律法规的要求导出计量要求（规定的要求是从产品要求导出）；其次就是对现有测量设备的计量特性或测量结果进行系统分析；最后将结果与计量要求进行比较。

1 依据规定的要求决定计量要求

1.1 标准提出的计量要求的依据和出处

（1）标准总要求提出：“规定的计量要求由产品要求导出”。

（2）5.2顾客为关注焦点中指出：计量职能的管理者应确保：①确定顾客的测量要求并转化为计量要求；②测量管理体系满足顾客的计量要求；③能证明符合顾客的计量要求。

（3）在ISO10012∶2003《测量管理体系-测量设备和测量过程的要求》的7.2.2测量过程设计中提出“应根据顾客、组织和法律法规的要求确定计量要求”。

1.2 顾客、组织和法律法规以什么形式体现计量要求

（1）顾客的计量要求往往是通过产品的要求，以产品的技术规范、合同书和技术标准的形式表现出来。

（2）组织的计量要求往往是通过对企业生产控制、监视、物料交接、能源计量管理等需要提出。

（3）法律法规的计量要求往往是通过对企业生产安全、环境保护、贸易结算等需要提出。

2 计量要求的导出

（1）将产品性能和生产技术要求表示为技术指标参数要求或产品性能指标的形式表示出来。把设计工艺文件或图纸上的技术要求表示为技术参数；把产品的质量特性转化为产品检验规范或其他检验指标；把规定的生产过程要求转化为控制参数特性。

（2）把技术参数指标要求、化验规范或化验指标、生产过程参数或安全、环保、贸易参数转换为测量要求。

（3）测量要求转化为计量要求。

把测量要求转化为计量要求，一般表示为：最大允许误差/允许不确定度、量程、稳定性、分辨率、环境条件和操作者的技能要求。

3 计量要求中标准偏差的导出方法

利用统计技术中的过程能力分析方法导出计量要求，在统计技术中过程能力指数是技术要求所允许的误差除以6倍标准偏差的比值。

过程能力：；为产品的标准差。

过程能力指数： ；T为产品技术要求整个容差。

判定公式为：，当1.33≥>1时，过程能力满足要求。通常是通过选定“过程能力指数”来要求测量不确定度，为过程能力（特级加工：Cp>1.67，测量能力过于充裕；一级加工：1.67≥Cp>1.33，测量能力充裕；二级加工：1.33≥Cp>1，测量能力勉强；三级加工：1≥Cp>0.67，测量能力不足；四级加工：Cp≤0.67，测量能力严重不足）；为表示测量允许误差；为表示允许误差上限；为表示允许误差下限；S为表示标准偏差。

4 导出计量要求的几种方法

容差往往有以下3种表现形式，中心值两边允差相等、中心值两边允差不相等以及大于等于某个数值或小于等于某个数值，采用判断公式时就要对通用公式进行必要的修正。

4.1 根据中心值两边允差相等时过程能力的判定公式

5 计量验证

所谓计量验证就是测量设备在检定/校准后，将获得的测量设备的计量特性与测量过程对测量设备的计量要求相比较，以评定测量设备是否能满足预期用途。目前，我国对测量设备是采取两种方式进行溯源：一是计量检定，也就是说对测量设备按照国家检定规程进行的依法计量检定，经检定后给出的结论往往是该测量设备是否符合相应的国家检定规程所规定的要求。如，最大允许误差、准确度等级等；二是计量校准，就是按照国家或行业等制定的校准规范进行计量校准；而校准的测量设备经校准后通常得出的是测量误差或测量不确定度等。无论是经过计量检定还是计量校准的测量设备，能否满足计量要求就必须进行计量验证，经验证后符合要求的测量设备方可确认。

通常容差或公差与允许误差的比值一般应是3～10之间为宜，具体取多少要根据实际情况；对于工艺参数测量过程而言，其测量过程的扩展不确定度一定要小于工艺测量要求最大允许误差的1/3。

参考文献

[1] GB/T19022—2003/ISO10012：2003，测量管理体系 测量过程和测量设备的要求[S].中国标准化协会，2003.

[2] 国家质量监督检验检疫总局计量司，中国计量测试学会.现代企业计量工作指导手册（修订版）[S].北京：中国标准出版社，2005.